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Die 200 Joule Zehenschutzkappe

14 Jan 2017 6:00

Die Zehenschutzkappe, umgangssprachlich meist nur „Stahlkappe“ genannt – auch wenn diese mittlerweile längst nicht mehr immer aus Stahl bestehen muss, ist das wichtigste Schutzelement eines Sicherheitsschuhs.

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Wie hängen Zehenschutzkappe & Joule zusammen?

Eine Zehenschutzkappe, egal ob sie nun aus Stahl, Alu oder Kunststoff besteht, muss einer Energie von 200 Joule unbeschadet standhalten. Doch was bedeutet dies eigentlich? Zuerst einmal ist Joule eine wissenschaftliche Einheit für Energie jeglicher Art.

Somit haben Joule keine Entsprechung in Kilogramm, sondern entsprechen einer Energie oder Presskraft. Diese Energie wird durch mehrere Variablen, einschließlich des Gewichts eines Objekts und seiner Fallhöhe, definiert. Je höher die Fallhöhe ist, desto höher ist die Geschwindigkeit des Objekts und desto größer die freigesetzte Energie. Ein einzelnes Objekt hat somit eine unterschiedliche Druckkraft entsprechend seiner Fallhöhe. Diese Kraft wird in Joule gemessen.

Die Berechnung von Joule

Was passiert also beim Aufprall eines schweren Gegenstandes auf die Schutzkappe? Schauen wir uns hierzu folgendes Beispiel an: ein Gegenstand wiegt 20 kg und liegt auf einem Tisch in 1 m Höhe. Damit hat er eine potenzielle Energie von 200 Joule.

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Dies wird mathematisch so berechnet:

Masse Gegenstand (m) * Erdbeschleunigung (g =10m/s²) * Höhe, auf der der Gegenstand liegt (h)

Für unser Beispiel heißt das also:

20 kg * 10m/s² * 1m = 200 Joule

Auswirkung auf den Sicherheitsschuh

Fällt der Gegenstand nun auf den Fuß herunter, kann man diesen Sturz als freien Fall bezeichnen. Der Fallkörper wird beschleunigt und nimmt Geschwindigkeit auf. Beim Aufprall auf die Zehenschutzkappe wird diese potenzielle Energie aufgrund seiner Bewegung in kinetische Energie umgewandelt.

Auf die Schutzkappe wirkt dann die sogenannte Verformungsenergie von 200 Joule, die ausgehalten werden muss und der fallende Gegenstand muss abprallen ohne die Zehen zu quetschen oder zu verletzen. Sicherheitsschuhe der Norm EN 20345 besitzen grundsätzlich einen Zehenschutz, der 200 Joule standhält.

Wenn ein Gegenstand auf den Fuß fällt, kann die Schutzkappe beschädigt werden und somit ist keine vollständige Schutzfunktion mehr garantiert. Hier sollte man sich neue Arbeitsschuhe anschaffen.

Veröffentlicht von Marie
Ich arbeite in der E-Commerce und Marketing Abteilung von WÜRTH MODYF. Hier sorge ich beispielsweise auch für die stetige Verbesserung unseres Online Shops. Du möchtest mir Fragen zu meinem Beitrag stellen? Dann schreibe mir eine E-Mail an e-commerce@modyf.de oder hinterlasse ein Kommentar. Mehr über Marie erfahren >

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